概 述
电 的发明，把人们想要传递的信息以每秒30万公里的速度传向远方。这是人类信息史上划时代的创举。但久而久之，人们又有点不满足了。因为发一份电 ，需要先拟好电 稿，然后再译成电码，交 务员发送出去；对方 务员收到 文后，得先把电码译成文字，然后投送给收 人。这不仅手续繁多，而且不能及时地进行双向信息交流；要得到对方的回电，还需要等较长的时间。 人们对电 的不满，促使科学家们开始新的探索。 最早提出远距离传送话筒接力传送信息建议的是休斯。虽然这种方法不太切合实际，但休斯为这种通话方式所取的名字——“电话”，却一直沿用至今。 19世纪30年代之后，人们开始探索用电磁现象来传送音乐和话音的方法，其中最有成就的要算是贝尔和格雷了。 亚历山大·格雷厄姆·贝尔，1847年生于英国苏格兰，他的祖父亲毕生都从事聋哑人的教育事业，由于家庭的影响，他从小就对声学和语言学有浓厚的兴趣。开始，他的兴趣是在研究电 上。有一次，当他在做电 实验时，偶然发现了一块铁片在磁铁前振动会发出微弱声音的现象，而且他还发现这种声音能通过导线传向远方。这给贝尔以很大的启发。他想，如果对着铁片讲话，不也可以引起铁片的振动吗?。这就是贝尔关于电话的最初构想。 贝尔发明电话的努力得到了当时美国著名的物理学家约瑟夫·亨利的鼓励。亨利对他说：“你有一个伟大发明的设想，干吧！”当贝尔说到自已缺乏电学知识时，亨利说：“学吧”。在亨利的鼓舞下，贝尔开始了实验，一次不小心把瓶内的硫酸溅到了自已的腿上，他疼痛得喊叫起来：“沃森先生，快来帮我啊！”想不到，这一句极普通的话，竟成了人类通过电话传送的第一句话音。正在另一个房间工作的贝尔先生的助手沃森，是第一个从电话里听到电话声音的人。贝尔在得知自已试验的电话已经能够传送声音时，热泪盈眶。当天晚上，他写给母亲的信中预言：“朋友们各自留在家里，不用出门也能互相交谈的日子就要到来了！” 1877年，也就是贝尔发明电话后的第二年，在波士顿设的第一条电话线路开通了，这沟通了查尔期·威廉期先生的各工厂和他在萨默维尔私人住宅之间的联系。也就在这一年，有人第一次用电话给《波士顿环球 》发送了新闻消息，从此开始了公众使用电话的时代。 说到电话的发明，还有一段鲜为人知的故事。 由于贝尔1876年3月10日所使用的这部电话机的送话器，在原理上与另一位电话发明家格雷的发明雷同，因而格雷便向法院提出起诉。一场争夺电话发明权的诉讼案便由此展开，并一直持续了十多年。最后，法院根据贝尔的磁石电话与格雷的液体电话有所不同，而且比格雷早几个小时提交了专利申请等这些因素，作出了现在大家已经知道结果的判决，电话发明权案至此画上句号。 尽管如此，电话仍然是一个时代的产物，它凝聚着包括贝尔在内的许多电话发明家的智慧和汗水。 从人工交换到自动交换 第一个研究发明自动电话的人是一个名叫阿尔蒙·B·史端乔的美国人，他是美国堪萨斯城一家殡仪馆的老板。他发觉，电话局的话务员不知是有意还是无意，常常把他的生意电话接到他的竞争者那里，使他的多笔生意因此丢掉。为此他大力恼火，发誓要发明一种不要话务员接线的自动接线设备。从1889年到1891年，他潜心研究一种能自动接线的交换机，结果他成功了。1891年3月10日，他获得了发明“步进制自动电话接线器”的专利权。1892年11月3日，用史端乔发明的接线器制成的“步进制自动电话交换机”在美国印第安纳州的拉波特城投入使用，这便是世界上第一个自动电话局。从此，电话通信跨入了一个新时代。但是自动电话的大踏步发展是在20世纪。到20世纪20年代，世界上还只有15％的电话是自动电话。随着自动电话技术的发展和进步，到20世纪50年代，世界上已有77％的电话是自动电话了。 史端乔发明的自动电话交换机的制式，为什么叫做“步进制”？这是因为它是靠电话用户拨号脉冲直接控制交换机的机械作一步一步动作的。例如，用户拨号“1”，发出一个脉冲（所谓“脉冲”，就是一个很短时间的电流），这个脉冲使接线器中的电磁铁吸动一次，接线器就向前动作一步。用户拨号码“2”，就发出两个脉冲，使电磁铁吸动两次，接线器就向前动作两步，余类推。所以，这种交换机就叫做“步进制自动电话交换机”。 1919年，瑞典的电话工程师帕尔姆格伦和贝塔兰德发明了一种自动接线器，叫做“纵横制接线器”，并申请了专利。1929年，瑞典松兹瓦尔市建成了世界上第一个大型纵横制电话局，拥有3500个用户。 “纵横制”的名称来自纵横接线器的构造，它由一些纵棒、横棒和电磁装置构成，控制通过电磁装置的电流可吸动相关的纵棒和横棒动作，使得纵棒和横棒在某个交叉点接触，从而实现接线的工作。 “纵横制”和“步进制”都是利用电磁机械动作接线的，所以它们同属于“机电制自动电话交换机”。但是纵横制的机械动作很小，又采用贵重金属的接触点，因此比步进制交换机的动作噪声小、磨损和机械维修工作量也小，而且工作寿命也较长。 另外，纵横制与步进制的控制方式也不同。步进制是由用户拨号直接控制它的机械动作的，叫做“直接控制式”；而纵横制是用户拨号要通过一个公共控制设备间接地控制接线器动作，因而叫做“间接控制式”。 公共控制设备的功能就好比是人工电话交换中的话务员，担任着接收用户拨发的电话号码的任务，并进行存储、计数、转发等工作。它模仿话务员的工作过程，但是接线速度比人工快得多。公共控制设备是：由许多电子器件组成的一个极为复杂的电子电路。 这种，““间接控制方式”“比”“直接控制方式””有明显的优点。例如，它的工作比较灵活，便于在有多个电话局组成的电话网中实现灵活的交换，便于实现长途电话自动化，还便于配合使用新技术、开放新业务等等。因而，它的出现使自动电话交换技术提高到一个新的水平。 走过模拟，迈向数字 电信通信按传送信号的方式不同，可分为模拟通信和数字通信两大类。电话是模拟通信，因为传送说话声音的电信号是“模仿”说话人的声音变化的；而电 是数字通信，因为它传送的是只有“有”和“无”两种状态的脉冲组合信号。常见的模拟通信有电话、电视等，常见的数字通信有电 、数据通信（计算机通信）等。过去，数字通信在整个通信中只占很小的比重。近年来，随着电子计算机的日益广泛应用，数字通信的需求急剧增长。同时由于大规模和超大规模集成电路的迅速发展以及计算机技术、数字信号处理技术的日益发展，电话通信技术也在一步步向数字化的方向发展。所谓电话的数字化就是在电话传送时先把模拟的电话信号变换成数字信号，在接收时再把数字信号恢复成模拟信号。这样做看起来是增加了变换的过程，但是在现代技术条件下，这样做能提高电话通信的质量和效率，而且还更为经济。实现电话通信数字化的技术叫做“脉冲编码调制”技术。脉码调制技术的应用现在已经遍及全世界，到1990年已经出现了在一对线上能传送30240路电话的脉码调制系统。脉码调制技术使电话通信得以向高速、大容量、长距离的方向发展，它正在逐步取代模拟通信。 电话通信数字化后，使电话网不仅可以通电话，而且可以在数字化的电话网中传送各种通信，使电话网成为所谓的“综合业务数字网”（简称ISDN）。这又是20世纪电信的一大成就。 程控交换技术 自动电话交换由“机电”方式向“程控”方式演变，是20世纪电话通信的又一次重大变革。程控电话交换机就是电子计算机控制的电话交换机。它是利用电子计算机技术，用预先编好的程序来控制电话的接续工作。1965年5月，美国贝尔系统的1号电子交换机问世，它是世界上第一部开通使用的程控电话交换机。但这还不是时分数字式的，而是所谓“空分”的。什么叫“空分”？空分就是用户在打电话时要占用一对线路，也就是要占用一个空间位置，一直到打完电话为止。过去机电式的交换机都是空分方式的。从1965年到1975年这10年间，绝大部分程控交换机都是空分的、模拟的。为什么不直接实现数字化呢？这是因为交换机中的两大部分，即公共控制设备部分和通话电路接续部分中，随着电子器件、集成电路和电子计算机技术的发展解决公共控制设备的电子化、实现计算机控制比较顺利；而想要把通话接续部分的金属接点换成电子接点却比较困难，因为没有一种电子接点的开关性能（即开关断开时的电阻与接通时的电阻之比）能比得上金属接触点。 1970年，法国开通了世界上第一部程控数字交换机，采用时分复用技术和大规模集成电路。随后世界各国都大力开发。进入80年代，程控数字电话交换机开始在世界上普及。 程控数字交换与数字传输相结合，可以构成综合业务数字网，不仅实现电话交换，还能实现传真、数据、图像通信等的交换。程控数字交换机处理速度快，体积小、容量大，灵活性强，服务功能多，便于改变交换机功能，便于建设智能网，向用户提供更多、更方便的电话服务。因此，它已成为当代电话交换的主要制式。 无线电话是20世纪的重大发明。无线电通信虽是1895年发明的，但无线电话却是在20世纪初发明了真空三极管之后才出现的。1915年首次成功地实现了跨越大西洋的无线电话通信；1927年在美国和英国之间开通了商用无线电话。当时的越洋无线电话通信是利用短波无线电波能从电离层折射返回地面这一特性。30年代发现了超短波，40年代发现了微波。超短波和微波都不能从电离层反射，具有直线传播的特性，能穿过电离层；它们在地面上只能以视线距离传播。人们利用这种特性开发了多路无线接力通信。超短波接力通信可以传送30路以下的电话；微波接力通信可以传送几千路电话，还可以用来传送彩色电视。所谓接力通信，就是在直线视距范围（在地面平原地区约50千米）内设立一个中继站进行接收转发。通信距离越长，设立的中继站越多。 卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站或卫星转发器的微波通信。卫星通信可以在大面积范围内进行高质量的通信，已经成为全球远距离和洲际通信的重要手段之一。 70年代后期出现的蜂窝式移动电话系统，是无线电话的重大发展，迅速在世界各国投入使用。90年代人们提出了覆盖整个地球的低地球轨道卫星移动电话系统，把移动电话系统的基站设在卫星上，可覆盖整个地球，使用户能在任何时间、任何地点与任何人进行通信的“个人通信”成为可能。 1) 数字程控交换机(SPC)于70年代末开始大规模商业化，这使得RSC的概念发展为RSU(不带本地交换)、RSM（带本地交换）两部分。
2) 由于接入网概念普遍为电信运营和设备供应商所接受，加上数/ 模混合网时代的来临，PCM数字复用传输设备从更高程度减少了RSU（或RSM）与主控设备之间的实践连接数量，并作为一种过渡性的网关接口设备较好地解决了数/模混合网中模拟设备与数字设备之间的互连互通问题。
3) 一些新崛起的中小企业开始涉足RSU及PCM复用设备的生产制造，并展开了与传统的具有垄断地位的大电信设备供应商之间的竞争。运营者注意到这种竞争将给自己带来可观的经济利益，并可在一定程度上摆脱传统设备供应商的制约，于是在CCITT上公开支持这种竞争并希望通过标准化程序使之获得稳定的发展。
4) CCITT相关工作组在80年代初先后提出了V1、V2、V3、V4共4种数字接口的一般性建议。
5) 运营者、传统设备供应商、新的竞争者之间的错综复杂的经济利益关系，使得上述4种数字接口建议工作最终未能取得广泛的认同。
6) 80年代中期世界范围内反垄断呼声高涨，新诞生的中小企业对其发展严重受制于传统的大型供应商的局面日益不满，加之发达国家反垄断法的出台，导致了电信界对接入网接口规范化和标准化要求的提出。
7) 80年代后期，在各方面的推动下，ITU-T 开始着手制定标准化程度较高的数字接口规范–V5.X，并对接入网作了较为科学的界定（尽管还存在不少值得商榷和明显疏漏的问题）。
8) V5.X 促使接入网设备长期被处在垄断地位的大制造商自然控制的局面出现崩溃，运营业可以从设备供应商之间的竞争中获得更多的好处（包括经济的、技术的）。但是，随着网络规模的急速膨胀，运营业的网络管理（特别是由于接入网中物理节点显著增加）及许多相关问题日趋复杂化，网管危机开始出现。
9) TMN（电信管理网）概念的提出是运营业为在多设备供应商环境下寻求高效管理能力解决网管问题的又一新的努力。
10) 由于历史的原因，大制造商不愿再为失去市场份额和利润水平保持沉默， 转而在接入网网管问题上采取了从技术标准到竞争策略的全方位反攻，其直接的结果就是想方设法对ITU-T 在接入网网管建议的制定方面制造困难，以便达到网管不通使运营者失去对基于V5.X标准的其它供应商产品的不自觉抵制（由于网管不通会使运营者在使用标准接口的接入网产品方面产生管理障碍和心理障碍）。
11) 新进入电信产品市场的竞争企业只有依靠不断推出新的技术概念和鼓吹可能为运营业带来的好处以期获得来自市场方面的支持。
12) 90年代以来宽带、无线技术的发展，特别是人们普遍认为B-ISDN时代即将来临，接入网有可能为新的运营公司提供发展机会，为老的运营公司提供增值业务，于是ITU-T终于在1998年基本完成了VB5建议的制定工作。
13) 与此同时，运营业的垄断行为也正在发达国家受到不可阻挡的挑战， 新出现的运营者必须采用更为先进的技术手段（如宽带、无线接入等）以尽可能地减少或降低地面线路的投资风险。
14) NII（国家信息基础设施）、GII（全球信息基础设施）概念的提出及光纤传输技术的革命性进步，使接入网很可能会发展成一个独立的产品及运营市场。
上述动力使得接入网技术仍能以较强的势头持续发展至今。
电话机的原理
电话通信是通过声能与电能相互转换、并利用“电”这个媒介来传输语言的一种通信技术。两个用户要进行通信，最简单的形式就是将两部电话机用一对线路连接起来。
a) 当发话者拿起电话机对着送话器讲话时，声带的振动激励空气振动，形成声波。
b) 声波作用于送话器上，使之产生电流，称为话音电流。
c) 话音电流沿着线路传送到对方电话机的受话器内，
d) 而受话器作用与送话器刚好相反–把电流转化为声波，通过空气传至人的耳朵中。
这样，就完成了最简单的通话过程。
电话交换机的基本任务与结构
1
2． 电话交换机的基本结构 电话交换机的基本结构由两大部分构成：话路系统和控制系统，如图1-2所示。
话路系统包括所有的提供电话接续任务的终端和交换设备。话路系统的核心部分是“交换网络”，从人工台的接线面板与塞绳电路，步进制的各级接线器，纵横制的用户级、选组级交换网络到数字交换机的数字交换网络，都是用来提供在各种交换方式下的通话通路的。话路系统中还包括各种需要通过交换网络进行交换连接的终端，如用户电路、中继设备、信号设备等。 控制系统在需要的时候接通话路，提供语音信号传送的通路。电话交换机经历了从最初的人工进行控制接续到以数字电子计算机作为控制系统核心的过程，从基本的电话交换的控制功能来说，不论哪一种交换方式都具备，只是实现的手段和方法有所不同而已。
3． 程控交换机的基本概念 程控交换机的基本结构框图如图1-3所示。
控制部分包括中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出设备。 话路部分由交换网络、出/入中继器、用户电路等组成。 交换网络可以是各种接线器（如纵横接线器、编码接线器、笛簧接线器等），也可以是电子形状矩阵（电子接线器）。交换网络可以是模拟空分的，也可以是数字时分的，并由CPU发送控制命令驱动。 出中继器和入中继器是和中继线相连的接口电路（中继线用于互联交换机），传输交换机之间的各种通信信号，也可以监视局间通话话路的状态。 用户电路是每个用户独用的设备，包括用户状态的监视和与用户有关的功能。在电子交换机，尤其在数字交换机中，加强了用户电路的功能。 图1-3中所示的话路部分包括交换网络、中继器、用户电路以及信号设备，且都受控制部分的中央处理器控制。 所以说程控交换机实质上是数字电子计算机控制的电话交换机。
何谓电话通信网
电话通信网是进行交互型话音通信，开放电话业务的电信网，简称电话网。它是一种电信业务量最大，服务面积最广的专业网，可兼容其它许多种非话业务网，是电信网的基本形式和基础，包括本地电话网、长途电话网和国际电话网。
电话网采用电话交换方式，主要由四部分组成：发送和接收电话信号的用户终端设备、进行电路交换的交换设备、连接用户终端和交换设备的线路和交换设备之间的链路。
电话网基本结构形式分为多级汇接网和无级网两种。我国电话网由四级长途交换中心和一级本地网端局组成五级结构。其中一、二、三、四级的长途交换中心构成长途电话网，由本地网端局和按需要设置的汇接局组成本地电话网。
除了以传递电话信息为主的业务网外，一个完整的电话通信网还需要有若干个用以保障业务网正常运行、增强网路功能、提高网路服务质量的支撑网路。支撑网中传递的是相应的监测和控制信号。支撑网包括同步网、公共信道信令网、信输监控网和网路管理网等。
交换有理由吗？
如果有多个用户时，为保证任意两个用户间都能通话，很自然我们会想到每两个用户用一对线路连起
5个用户连接的情况： n=5时，所用线路 =4+3+2+1=10
n个用户连接的情况： 所用线路=n(n-1)/2
因此当用户数增加n时所需的线对数更迅速增加，想想看，要是对每个用户来说，家中需接入n-1对线，打电话前还需将自己话
于是人们想出了一个好办法，在用户分布的密集中心，安装一个设备，这好比是一个开关接点，平时是打开的，当任意两个用户之间需要通话时，设备就把连接两个用户的电话线接通。由此可以看出，设备可根据发话者的要求，完成与另外一个用户之间交换信息的任务，所以这种设备就叫做电话交换机。实际的交换机是相当复杂的，但有了电话交换设备，n个用户，只需n对线就可以满足要求，使线路的费用大大降低。尽管增加了交换机的费用，但它将为n个用户服务，利用率很高。
（这就是电信局的发家史,hoho……）
模拟信号和数字信号
什么是电信和电信网？
电信（telecommunication）是指利用电 、电话、传真、无线电设备和互联网络等电子手段传递信息的通讯方式。
而电信网（telecommunication network）是多个用户电信系统互连的通信体系。是由终端设备、传输设备、交换设备等基本要素组成的综合系统。电信网的主要功能是按用户的需要传递和交流信息，以实现人类远距离通信的需要。
电信网的分类：
按电信业务的种类分为：电话网、电 网、用户电 网、数据通信网、传真通信网、图像通信网、有线电视网等等。 按服务区域范围分为：本地电信网、农村电信网、长途电信网、移动通信网、国际电信网等等。 按传输媒介种类分为：架空明线网、电缆通信网、光缆通信网、卫星通信网、用户光纤网、低轨道卫星移动通信网等。 按交换方式分为：电路交换网、 文交换网、分组交换网、宽带交换网等等。 按结构形式分为：网状网、星形网、环形网、栅格网、总线网等等。 按信息信号形式分为：模拟通信网、数字通信网、数字模拟混合网等。 按信息传递方式分为：同步转移模式（STM）的综合业务数字网（ISDN）和异地转移模式（ATM）的宽带综合业务数字网（B-ISDN）等。
现在世界各国的电信网正在向数字化的电信网发展，将逐步代替模拟通信的传输和交换，并且向智能化，综合化的方向发展。
什么是软交换技术
传统的交换机是基于电路交换技术的，语音通信以64kbps的速率在网络中传输。 在交换机的接口处64kbps的信号流时分复用后进入高速数字设备。呼叫路由与智能化控制和电路交换网络紧密地结合在一起。 电路交换机最复杂的部分是执行呼叫处理的软件。它作出呼叫路由的选择并完成成百上千种处理功能。目前电路交换机中运行这一软件的处理器，是和采用电路交换方式的设备高度集成在一起的。 软交换的主要设计思想是业务/控制与传送/接入分离，各实体之间通过标准的协议进行连接和通信，以便在网上更加灵活地提供业务。更具体地讲，软交换是一个基于软件的分布式交换/控制平台，它将呼叫控制功能从网关中分离出来，开放业务、控制、接入和交换间的协议，从而真正实现多厂家的网络运营，并可以方便地在网上引入多种业务。 人们期望着固定网络与移动网络的融合，核心网络的传送、交换平台和业务平台的融合；期待着下一代网络将会带来新的应用并将以低廉的成本获得增值收，并为我们带来丰富多彩的生活。这种面向服务的技术促进了Internet和电子商务的发展，促进了语音业务和Internet技术的融合，使运营商能够在已有的业务基础上开展新的业务。集语音、数据、传真和视频等业务于一体的下一代网络要求有一种新的解决方案，软交换就是解决的办法之一。 当前，固定网络的大量长途电话业务被IP分流，而本地电话业务被移动分流，因此固定网络运营商亟待寻求一种增加业务收、降低成本和拓展市场空间的发展之路，希望难超越传统业务，开发出新的业务空间。基于软交换的网络技术，其发展方向是提供包括语音业务、多媒体业务素质和移动业务的综合支撑能力。 新技术是推动网络不断发展和完善的动力，但新技术的应用规模和影响，要取决技术的成熟性、实用性以及市场的业务需求。
软交换系统的新业务
虽然软交换系统在理论上提供了网络开放的体系架构，有利于业务的开发，但多数软交换的试验是提供基本的语音业务、会议业务（含视频）和网上游览业务。 目前在固定网上一般可以提供三类业务。 第一类业务是传统语音业务，好PSTN相关的业务、ISDN业务和智能网业务。 第二类是语音与互联网相结合的业务，如点击拨号和Internet Call Waiting.点击拨号可以有多种方式，如直接点击地址簿中的名字发起呼叫；点击呼叫记录（call log）中的某个条目来呼叫某人；在网页（Web page）中设置链接，终端用户点击链接呼叫该链接所嵌入的号码等。 Internet Call Waiting (ICW)使电话用户在上网时也可以收到来话呼叫。也就是说，当用户在上网时，来话可以被转移到他的第二个固定电话或移动电话上，或者转移到他的语音信箱上，或者通过VoIP转移到他的PC上。 第三类是多媒体业务，分为点对点多媒体通信和桌面共享允许用户建立（多方的）会话。一量这些会话被建立，它们可以相互发送文件；利用一个公共的白板，大家可以在上面画图或写字，任何人在白板上做的改动都会被其他人所看到。也可以相互聊天或共享应用程序甚至是桌面。例如，A用户启动了PowerPoint程序并将其设置为共享模式时，在同一会话中的其他人都可以看到A用户所播放的幻灯片。如果需要，A用户还可以将幻灯片的播放控制权交给别人。
时分多路通信
PCM传输系统
话音模拟信号在发送端经过抽样、量化和编码以后得到了PCM（脉冲编码调制）信号，该信号经过传输线路送到对端。在接收端将收到的PCM码还原成模拟话音信号。
时分多路复用
为了提高线路利用率，总是设法在一堆传输线路上，传输多个话路的信息，这就是多路复用。
多路复用通常有频分制、时分制和码分制三种。
频分制是将传输频带分成N部分，每一个部分均可作为一个独立的传输信道使用。如图所示。这样在一对传输线路上可有N对话路信息传送，而每一对话路所占用的只是其中的一个频段。频分制通信又称载波通信，它是模拟通信的主要手段。
时分制是把一个传输通道进行时间分割以传送若干话路的信息，如图所示。把N个话路设备接到一条公共的通道上，按一定的次序轮流的给各个设备分配一段使用通道的时间。当轮到某个设备时，这个设备与通道接通，执行操作。与此同时，其它设备与通道的联系均被切断。待指定的使用时间间隔一到，则通过时分多路转换开关把通道联接到下一个要连接的设备上去。时分制通信也称时间分割通信，它是数字电话多路通信的主要方法，因而PCM通信常称为时分多路通信。
PCM的基本原理
在时分制中，每一用户（如图中的第一路、第二路、……）在指定时间内接通信道，其他时间为别的用户按指定时间接通，为了使发端各路和收端各路能互相对应协调一致地工作，在发端需传送一个同步信号，利用同步控制信号来确保发端和收端协调工作。在时分多路通信中，总的时间如何确定呢？在这总的时间内可安排多少路呢？
从话音模拟信号转换成数字信号的过程中可知，为确保接收端能将离散的数字信号还原成连续的模拟信号，取样频率需采用8000赫兹，即每隔125微秒取样一次，因此，就PCM的时分通信而言，是把125微秒时间分成许多小段落，每一路占一段时间，这时间称为时隙。显然，路数越多，每路的时隙越小。通常安排有24路、32路等，我国采用CCITT建议的PCM30/32制式为标准化的时分制多路传输系统的一次群。
“模拟”和“数字”
所谓“模拟”，是指把某一个量用与它相对应的连续的物理量来表示；所谓“数字”，是指把某一个量用与它相当的离散的（不连续的）数字来表示。以用于计时的钟表为例，指针式钟表是以指针的连续走动指示时间，所以它是一种“模拟”方式；相反，数字式钟表每隔一定时间跳一个数，是一种非连续计时方式，即“数字”方式。 电信是用电信号进行远距离传递信息的过程。这个过程的主要内容就是首先要把信息转变成电信号，然后再通过有线或无线方式传送出去。电信号有两种不同的类型，一种叫做“模拟信号”，另一种叫做“数字信号”。 什么叫“模拟信号”？以电话为例加以说明。在电话通信中，传送的信息是发话人（信源）的声音。声音是由振动发出的。声波通过送话器（变换器）转变成跟随声音的强弱变化而变化的电信号，由于该信号是“模拟”声音变化的，因此叫做“模拟信号”。这个模拟信号通过线路（信道）传送到对方，再通过受话器（反变换器）转变为原来的声音，为受话人（信宿）所听到。 模拟信号的特点是它连续地“模拟”着信息的变化，信号的波形在时间上是连续的，所以又可称之为“连续信号”。原始的电话、传真、电视的信号都是模拟信号。用模拟信号传送信息的通信叫做“模拟通信”。 “数字信号”是什么？这可以用电 通信为例来说明。早期的莫尔斯电 ，其电 信号是用“点”和“划”组成的电码（叫做莫尔斯电码）来代表文字和数字。如果用有电流代表“1”、无电流代表“0”，那么“点”就是1、0，“划”就是1、1、1、0。莫尔斯电码是用一点一划代表A，用一划三点代表B，所以A就是101110，B就是1110101010……。 数字信号是数字形式的信号，它的特点是离散的、不连续的。用数字信号传送信息的通信就叫做数字通信，现代电子计算机输入、输出的信号以及它所处理的信号都是离散信号，是速率非常高的数字信号。所以计算机之间的通信也是数字通信。 数字通信可以传送符号、数字、数据等数字信号。也可以传送经数字化处理后的话音、图像等模拟信号。模拟信号转变为数字信号的过程叫做“模数变换”； 相反，数字信号转变为模拟信号的过程称“数模变换”。
ISDN2B+D、30B+D 综述
ISDN（Integrated Service Digital NeTwork）中文名称是综合业务数字网，通俗称为“一线通”。目前电话网交换和中继已经基本上实现了数字化，即电话局和电话局之间从传输到交换全部实现了数字化，但是从电话局到用户则仍然是模拟的，向用户提供的仍只是电话这一单纯业务。综合业务数字网的实现，使电话局和用户之间仍然采用一对铜线，也能够做到数字化，并向用户提供多种业务，除了拨打电话外，还可以提供诸如可视电话、数据通信、会议电视等等多种业务，从而将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。 综合业务数字网有窄带和宽带两种。窄带综合业务数字网向用户提供的有基本速率（2B+D，144kbps）和一次群速率（30B+D，2Mbps）两种接口。基本速率接口包括两个能独立工作的B信道（64Kbps）和一个D信道（16kbps），其中B信道一般用来传输话音、数据和图像，D信道用来传输信令或分组信息。宽带可以向用户提供155Mbps以上的通信能力。 ISDN（2B+D）具有普通电话无法比拟的优势： 综合的通信业务：利用一条用户线路，就可以在上网的同时拨打电话、收发传真，就像两条电话线一样。通过配置适当的终端设备，您也可以实现会议电视功能，把您和亲人朋友之间的距离缩到最短。 高速的数据传输：在数字用户线中，存在多个复用的信道，比现有电话网中的数据传输速率提高了2-8倍。 高的传输质量：由于采用端到端的数字传输，传输质量明显提高。接收端声音失真很小。数据传输的比特误码特性比电话线路至少改善了10倍。 使用灵活方便：只需一个入网接口，使用一个统一的号码，就能从网络得到您所需要使用的各种业务。统一的接口。 适宜的费用：由于使用单一的网络来提供多种业务，ISDN大大地提高了网络资源的利用率，以低廉的费用向用户提供业务；同时用户不必购买和安装不同的设备和线路接入不同的网络，因而只需要一个接口就能够得到各种业务，大大节省了投资。 ISDN（30B+D）业务 在一个PRA（30B+D）接口中，有30个B通路和1个D通路，每个B通路和D通路均为64Kbit/s，共1.920Kbit/s。每一个PRI接口可以独立成为一个PRA用户群，也可以多个PRA 接口组成一个用户群。 30B+D的应用： （1）INTERNET的高速连接。 （2）远程教育、视频会议和远程医疗。 （3）连锁店的销售管理（POS）。 （4）终端的远程登陆、局域网互连。
（5）连接PBX，提供语音通信。
ADSL简介
非对称数字用户环路（ADSL–Asymmetric Digital Subscriber Loop）能够在现有的铜双绞线，即普通电话线上提供高达8Mbit/s的高速下行速率，远高于ISDN速率；而上行速率有1Mbit/s，传输距离达3km—-5km。其优势在于可以充分利用现有的铜缆网络(电话线网络)，在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供高宽带服务，由于不需要重新布线，降低了成本，进而减少了用户上网的费用。
ADSL调制解调技术的主要技术特点在于：ADSL技术利用现有电话铜线基础设施几乎就能为所有家庭和企业提供各种电信服务，允许用户以比今天最新的56KModem高100倍左右的速率通过数据网络或Internet以及相关服务进行交互式通信。在这种交互式通信中，ADSL的下行线路可提供比上行线路更高的带宽，即上下行带宽不相等，且一般都在 1:10左右。如果线路的上行速率是640Kbps，则下行线路就有6.4Mbps的高速传输速率。这也就是 ADSL为什么叫非对称数字用户线的原因。同时，由于ADSL采用频分复用技术，可将电话语音和数据流一起传输，用户只需加装一个ADSL用户端设备，通过分流器(话音与数据分离器)与电话并联，便可使一条普通电话线就同时通话和上网且互不干扰。因此，使用了ADSL接入方式，等于在不改变原有通话的情况下，另外增加了一条高速上网专线。可见，ADSL技术与拨号上网调制技术有很大区别。
IP-phone编码简析及其发展探讨
IP电话是指在IP网上通过TCP/IP协议实时传送语音信息的应用。比起传统的模拟电话来，IP电话是将语音信号在传送之前先进行数字量化处理，并压缩、打包转换成8kbit/s或更小带宽的数据流，然后再送到网络上进行传送。而传统的模拟电话是以纯粹的音频信号在线路上进行传送。与传统电话不仅存在着较大的资费差，而且存在着明显的技术差异，我们可以从简单物理模型来比较一下两者之间的编码差异,从编码差异上分析两者网路利用率。 从技术角度分析，IP-phone技术一是采用了压缩编码及基于TCP/IP的包交换技术，二是利用了具有统计复用的IP数据网，三是充分利用了现有的光纤传输技术，因此在资源占用率上来讲明显高于仅仅采用PCM语音编码技术的传统模拟交换技术。在IP-phone刚刚面世不久，人们从H.323系列的语音编码标准中，如G.723.1编解码器（输出码流速率为6.3kbit/s或5.3kbit/s）或者G.729编解码器（速率为8kbit/s）推出结论，IP电话与基于64kbit/s的PCM交换相比，编码处理后利用率提高了8倍甚至更高。其实，这种结论是不确切的。 我们知道，IP电话与传统电话最大的不同在于语音模拟信息以分组数据的形式在数据网中传输，因此，在语音终端和数据传输网络之间需要一个信源编码器（通常叫网关），将连续的语音模拟信号分割成一定长度的多个语音数据分组，并对其进行压缩处理，减小信源语音消息的多余度，降低传输码率，提高传输消息的有效性。又因为采用基于TCP/IP协议的包交换技术，所以在通过传输信道传送前，将压缩后得到的数据封装到IP数据包中实现在IP交换网的传输，由于网络上实际传送的码流并不是编码后输出净菏码流（语音包）如5.3kbit/s（G.723.1）或8kbit/s（G.729），而是经过封装后的码流。它的一般封装形式为：在语音包前加上IP包头、UDP包头和RTP包头。IP包头为20字节，UDP包头为8字节，RTP包头12字节，总包头长度为40字节。通过增加这部分多余字节，达到寻址、提高可靠性等功能。封装的效率取决于一个RTP包中打多少数量的语音包。RTP包头所打的语音包越多，封装效率就越高，单位流量也就越小，电路利用率就越高，但同时，由于RTP包头所携带的语音包个数增加，单个IP数据包的传输时延在一个话音来回的历时加长，全网时延就加大，给消费者最直接的感觉就是“对方反应迟钝”，反之亦然。因此，在设计系统时，运营商需要在提高电路利用率和减少时延中做出选择，两者是难以两全的。 一般地，在全程时延（包括编码时延、打包时延、处理时延、网络时延、缓冲排队时延等）中分配给编码的时延为30ms左右，这种时延要求也是普通电信业务的时延最低要求。要满足这个时延要求，取决于一个RTP的包打进多少压缩后的语音包。IP电话的实际码流可估算如下：实际传送码流=压缩后的语音包/封装效率。封装效率的估算公式为： 封装效率=（压缩后的语音包× n × 帧长/ 8）/[（压缩后的语音包× n× 帧长/ 8 ）＋40] 。n表示打进n个语音包。以G.729信源编码为例，如一个RTP包打进一个语音包，则实际传送码流为40kbit/s，时延约为 10 ms；如打两个语音包，则实际传送码流为24kbit/s，时延约为 20 ms；如打四个语音包，实际传送码流为16kbit/s，时延为40ms。为保证编码打包的时延，若将缺省语音包的数量定为两个，实际传送码流即为24kbit/s，而不是8kbit/s。因此对于语音业务这类实时性要求非常高的业务，要保证语音的质量，根据ITU-T标准语音的全程往返时延应当控制在450ms为宜，编码打包后形成的单位码流通常是在20kbit/s。从这一点可以看出带宽压缩与普通电话相比仅为3倍左右，而不是8倍或更多。 当然，我们采用不同的信源编码器和采用不同的封装形式所产生的实际传送码流差异是很大的。我们只有通过信源编码和信道编码来提高信道传输消息的有效性和可靠性。我们分别从信源编码和信道编码两方面来改善IP-phone的传输效率，以及时下谈得较多的QoS问题。 采用某种语音编码方式可以提高编码效率，但没有提高整个网络的传输效率，仅仅是将大量的网络带宽节省下来。从目前中国电信的发展趋势来讲，随着传输技术的不断提高，传输速率越来越快，带宽也将越来越高，届时网络带宽资源可能无须那样节约，这种压缩编码方式是否适用还很难说，但从目前使用来看，这种技术的运用应该是有其优越性。 在消费者使用电话进行交流时，有一个较为突出的特点，即交互式。当对端说话时，本端一般保持沉默；而本端说话时，对端保持沉默。而语音冲突的现象并不多见，正如图1所示。 目前所采用的IP语音编码压缩技术是ITU-T于1995年11月批准的被称为G.729的新的语音压缩标准，正如前面所说，G.729标准采用的算法，可以仅用8kbit/s带宽传输话音，而话音质量与32kbit/sADPCM相同。而这种语音编码技术并没有充分利用图1的这种交互式，也就是说编码时将许多无用的空白消息进行了编码。从某些资料显示：大量的研究表明，在一个全双工电话交谈中，只有36%-40%的信号是有效的。这一数据与图二的表示有异曲同工之意。在对对端语音进行编码时，开始由于没有语音信号，所以不进行语音编码，默认值为零，当x1时刻到来时，检测到语音信号，此时再进行采样、量化、编码，当x2时刻到来时，检测到语音信号的渐渐衰落而进入抑制编码阶段，即编码间隔进行适当的调整，当语音信号消失时，编码间隔趋于无穷大，从而提高了编码效率。 从图1的语音曲线来看，似乎是没有规律的。但我们知道中国语言中词、惯用语较多，单个的字很少，尤其是口语的交流，有很多连续的词句。正如计算机汉字编码一样，常用词汇只有5000多条。我们在编码时充分利用这一规律，可以在语音识别的基础上进行语音预编码。我们可以将语音看作一个马尔可夫信源。例如：我们在接电话时，习惯用语是：“喂，你好！找哪位？”如果我们在编码中已经将这段话进行了预编码，当收到语音信号“喂”时，根据转移概率P（你！喂）发出“你”，再根据转移概率P（好！你）发出“好”字等等，这就好比，你还没说，我这儿就预测到你下面要说的话。这将大大缓解现有IP-phone语音延迟大的现象。 我们再从信道编码入手。在通信信道传输中包含了很多技术，也经过了许多传输信道，因此，片面地去改变现有的信道编码技术或者笼统地去改变某一信道编码技术来追求资源利用率是不现实的。因为信道编码是在信源编码的基础上，有目的的增加某些码元，使之具有纠错或检错功能，在IP通信中，就是在信源编码的基础上，在语音包前封装某些信息，例如寻址信息，使之能有目的的进行传输。由于IP是基于TCP/IP协议的包交换技术，因此它在进行语音包交换时，每一个语音包前必须加上IP包头、UDP包头和RTP包头，这些包头如果采用某些压缩技术是可以达到提高网路利用率的目的，但随之产生的误码也将会增加。因此，从个人观点出发，从信道编码角度来提高网路利用率是不可取的。 IP技术的发展是日新月异的，尤其是信源编码技术的更新，对IP-phone 来讲是具有重大意义的，可以想象，将来IP-phone无论从质量还是效率来讲应该远远超过普通电话。
IP电话是什么
IP是当前热门的技术。与此相关联的一批新名词，如IP网络、IP交换、IP电话、IP传真等等，也相继出现。那么，IP是什么呢？
IP是英文Internet Protocol的缩写，意思是“网络之间互连的协议”，也就是为计算机网络相互连接进行通信而设计的协议。在因特网中，它是能使连接到网上的所有计算机网络实现相互通信的一套规则，规定了计算机在因特网上进行通信时应当遵守的规则。任何厂家生产的计算机系统，只要遵守IP协议就可以与因特网互连互通。正是因为有了IP协议，因特网才得以迅速发展成为世界上最大的、开放的计算机通信网络。因此，IP协议也可以叫做“因特网协议”。
IP是怎样实现网络互连的？各个厂家生产的网络系统和设备，如以太网、分组交换网等，它们相互之间不能互通，不能互通的主要原因是因为它们所传送数据的基本单元（技术上称之为“帧”）的格式不同。IP协议实际上是一套由软件程序组成的协议软件，它把各种不同“帧”统一转换成“IP数据 ”格式，这种转换是因特网的一个最重要的特点，使所有各种计算机都能在因特网上实现互通，即具有“开放性”的特点。
那么，“数据 ”是什么？它又有什么特点呢？数据 也是分组交换的一种形式，就是把所传送的数据分段打成“包”，再传送出去。但是，与传统的“连接型”分组交换不同，它属于“无连接型”，是把打成的每个“包”（分组）都作为一个“独立的 文”传送出去，所以叫做“数据 ”。这样，在开始通信之前就不需要先连接好一条电路，各个数据 不一定都通过同一条路径传输，所以叫做“无连接型”。这一特点非常重要，它大大提高了网络的坚固性和安全性。
每个数据 都有 头和 文这两个部分， 头中有目的地址等必要内容，使每个数据 不经过同样的路径都能准确地到达目的地。在目的地重新组合还原成原来发送的数据。这就要IP具有分组打包和集合组装的功能。
在实际传送过程中，数据 还要能根据所经过网络规定的分组大小来改变数据 的长度，IP数据 的最大长度可达65535个字节。
IP协议中还有一个非常重要的内容，那就是给因特网上的每台计算机和其它设备都规定了一个唯一的地址，叫做“IP地址”。由于有这种唯一的地址，才保证了用户在连网的计算机上操作时，能够高效而且方便地从千千万万台计算机中选出自己所需的对象来。
现在电信网正在与IP网走向融合，以IP为基础的新技术是热门的技术，如用IP网络传送话音的技术（即VoIP）就很热门，其它如IP over ATM、IPover SDH、IP over WDM等等，都是IP技术的研究重点。
ISDN与普通模拟电话线有什么不同？
模拟电话线只能传送模拟话音信号，只能提供单一的电话业务。而ISDN实现了用户线的数字化，不管是文字、图像还是声音，只要变成数字信号，都可以传输，因此，ISDN可以支持多种业务。ISDN与模拟电话采用同样的线路传输，保留了人们原来的操作习惯，但速度更快，能提供的服务更多，使用起来却和原来一样方便。由于ISDN可以同时接入多个设备一起使用，因此，不能像模拟电话一样把电话机直接接到电话线上，而需先接入一个被称为网络终端(NT1)或智能网络终端(NT1+)的设备，再接入电话机、传真机、上网用的适配卡等。 常见的ISDN终端设备有哪些？ 一类网络终端(NT1)：一头接ISDN电话线，另一头接数字电话、ISDN适配卡等。ISDN应用中必须的设备，可以用智能网络终端(NT1+)代替。NT1上只能接标准的ISDN设备，模拟电话机等不能直接接入。 智能网络终端(NT1+)：NT1的延伸产品，一头接ISDN电话线，可以接入数字电话等标准ISDN设备，也可以接入模拟电话、传真机、MOODEM等模拟设备。 ISDN适配卡：内置式插卡，使计算机可以通过ISDN上网，可以提供最大128Kbps的数据传输速率。接在NT1或NT1+的S/T口上，用于台式机。 ISDN适配器：外置式适配器，提供RS232接口或USB接口，可以接在计算机的串口或USB接口上，用于上网或其他数据应用。可用于台式机或笔记本电脑。若ISDN适配器带模拟电话接口，也可接入模拟电话、传真机等设备。 ISDN数字电话：标准的ISDN终端，接在NT1或NT1+的S/T口上。 ISDN可视电话：基于ISDN的独立可视电话，具有内置摄像头、视频解压卡，在打电话的同时能传输清晰的实时动态图像。 若希望通过ISDN一边上网一边打电话，可以采用NT1+以及ISDN适配卡或适配器，电话机接在NT1+的模拟口上，通过ISDN适配卡或适配器上网。
NO.7号信令介绍
NO.7信令系统介绍NO.7信令系统是一种国际性的标准化的通用公共信令系统， 其基本特点是： 1，最适合由数字程控交换机和数字传输设备所组成的综合数字网 2，能满足现在和将来传送呼叫控制、遥控、维护管理信令及处理机之间事 务处理信息的要求 3，信令传送相当可靠。 NO.7号信令能满足多种多种通信业务的要求，当前应用的主要有： 1，局与局之间的电话网通信。 2，局与局之间的数据网通信。 3，局与局之间综合业务数字网。(例如：ISDN PRI) 4，可以传送移动通信网中的各种信息。 5，支持各种类型的智能业务。
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